57 Journal of 김동영 Korean 최민애 Society for Atmospheric Environment Vol. 33, No. 6, December 217, pp. 57-582 https://doi.org/1.5572/kosae.217.33.6.57 p-issn 1598-7132, e-issn 2383-5346 경기도대기질개선정책의온실가스동시저감및그에따른공편익효과분석 Greenhouse Gas Reduction by Air Quality Management Policy in Gyeonggi-do and Its Co-benefit Analysis 김동영 최민애 * 경기연구원 (217 년 8 월 2 일접수, 217 년 9 월 13 일수정, 217 년 11 월 8 일채택 ) Dong Young Kim and Min-Ae Choi* Gyeonggi Research Institute (Received 2 August 217, revised 13 September 217, accepted 8 November 217) Abstract In recent years, national and local government s air quality management and climate change adaptation policy has been significantly strengthened. The measures in the two policies may be in a relationship of trade-off or synergy to each other. Greenhouse gases and air pollutants are mostly emitted from the same sources of using considerable amounts of fossil fuels. Co-benefits, in which either measure has a positive effect on the other, may be maximized by reducing the social costs and by consolidating the objectives of the various policies. In this study, the co-benefits were examined by empirically analyzing the effects of air pollutants and greenhouse gas emission reduction, social cost, and cost effectiveness between the two policies. Of the total 8 projects, the next 12 projects generated co-benefits. They are 1) extend restriction area of solid fuel use, 2) expand subsidy of low-no x burner, 3) supply hybrid-vehicles, 4) supply electric-vehicles, 5) supply hydrogen fuel cell vehicles, 6) engine retrofit, 7) scrappage of old car, 8) low emission zone, 9) transportation demand management, 1) supply land-based electric of ship, 11) switching anthracite to clean fuel in private sector, 12) expand regional combinedenergy supply. The benefits of air pollutants and greenhouse gas-related measures were an annual average of KRW 2,75.4 billion. The social benefits of the transportation demand management were the highest at an annual average of KRW 89.7 billion, and followed by scrappage of old cars and expand regional combined-energy supply. When the social benefits and the annual investment budgets are compared, the cost effectiveness ratio is estimated to be about 3.8. Overall, the reduction of air pollutants caused by the air quality management policy of Gyeonggi-do resulted in an annual average of KRW 4,79.2 billion. In the point sources management sector, the added value of CO 2 reduction increased by 4.8% to KRW 1,62.8 billion, while the mobile sources management sector increased by 3.6% to KRW 3,414.1 billion. If social benefits from CO 2 reduction are added, the annual average will increase by *Corresponding author. Tel : +82-()31-25-3544, E-mail : minae85@gri.kr
경기도대기질개선정책의온실가스동시저감및그에따른공편익효과분석 571 7.2% to KRW 5,135.4 billion. The urban and energy management sectors have shown that social benefits increase more than twice as much as the benefits of CO 2 reduction. This result implies that more intensive promotion of these measures are needed. This study has significance in that it presents the results of the empirical analysis of the co-benefits generated between the similar policies in the air quality management and the climate change policy which are currently being promoted in Gyeonggi-do. This study suggested that the method of analyzing the policy effect among the main policies in the climate atmospheric policy is established and the effectiveness and priority of the major policies can be evaluated through the policy correlation analysis based on the co-benefits. It is expected that it could be a basis for evaluation the efficiency of the climate change adaptation and air quality management policies implemented by the national and local governments in the future. Key words : Air quality management policy, Climate change adaptation policy, Co-benefits, Cost-effectiveness 1. 서론최근 1여년간국가와지자체의기후및대기환경분야정책은지속적으로강화되어왔다. 대기질개선대책은 25년부터수도권대기환경관리특별대책을추진하면서지금까지약 3조원이넘는공공투자로미세먼지는전반적으로개선되었다는평가를받고있다. 기후변화대응정책은 28년이후부터녹색성장을강조하면서본격화되었고, 온실가스 38% 감축 (23년 BAU 대비 ) 을목표로에너지체계개편, 배출권거래제도입등을추진해오고있다. 온실가스와대기오염물질은상당부문이화석연료의사용이라는동일한요인에서발생하고동시에배출되는경우가많다. 대기오염물질저감대책과온실가스저감대책은서로보완관계 (synergy) 에있는경우도있고, 상충관계 (trade-off) 에놓이는경우도있다. 이때, 어느한쪽의대책이다른쪽에도긍정적인영향을미치게되는것을두대책간의공편익 (co-benefits) 혹은부수적인효과라한다. 공편익은기후변화대응대책과대기질개선대책이외에도수질개선, 폐기물처리와같은여타대책들간에도발생할수있다 (Ministry of the Environment, Japan, 29). 공편익분석은환경정책의긍정적효과를평가하는가장효과적인분석방법으로여겨지고있다 (Voorhees et al., 21). 지금까지이런분석은주로기후변화대책을수립하면서주목을받았고, 국가간의청정개발체계 (Clean Development Mechanism, CDM) 효과를분석하는데많이사용되었다 (Shrestha and Pradhan, 21; OECC, 28). 공편익을분석하는목적은각종정책들의다양한목적을통합하여사회적비용을줄임으로써정책이궁극적으로의도하는효과를최대화할수있기때문이다. 이연구에서는대기오염개선정책과기후변화대응정책간의대기오염물질배출량저감효과, 그에따른비용효과성등을실증적으로분석하여공편익을도출하고, 그에따른시사점을검토하였다. 자료의한계로인해공간적범위는경기도에제한하였다. 2. 대기오염저감정책및기후변화대응정책개요 수도권에서는대기질개선을위해 23년 수도권대기환경개선에관한특별법 을제정하고, 25년수도권대기환경관리특별대책을수립하여시행해오고있다. 1차수도권대기환경개선특별대책 (25~214) 을통해수도권의미세먼지는서울시의경우 21년 71 μg/m 3 에서 214년 46 μg/m 3 로 35.2% 감소, 경기도는 21년 71 μg/m 3 에서 214년 54 μg/m 3 로 23.9% 감소하였다 (NIER, 215). 이와같이미세먼지농도는다소개선되어오고있으나, 214년을기준으로미국워싱턴은 16 μg/m 3, 프랑스파리는 28 μg/m 3 (WHO, 216) 로여전히다른선진국대도시에비하면고농도를나타내고있는형편이다. 1차특별대책에서는대기환경개선을위한다양하고획기적인대책들이제시되었으나, 일부가시행되지않는등많은한계점이도출되었다. 이러한내용들을보 J. Korean Soc. Atmos. Environ., Vol. 33, No. 6, 217
572 김동영 최민애 완하여 213 년말환경부는 2 차수도권대기환경관리 기본계획 을확정하였고, 서울, 인천, 경기도에서는 214 년 12 월 2 차수도권대기환경관리기본계획추 진을위한시도시행계획 을수립하였다. 경기도 2 차 시행계획 (Gyeonggi-do, 214) 에서는 맑은공기로건 강한 1 세시대구현 이라는비전아래대기오염농 도목표를달성하기위하여총 86 개의시책사업이계 획되었다. 사업은총 5 개전략으로구성되어있으며, 그내용은 (1) 배출시설관리의선진화, (2) 친환경교 통체계의구축, (3) 생활주변배출원관리강화, (4) 친 환경도시및에너지체계구축, (5) 과학적관리기반 구축및추진체계강화이다. 기후변화대응정책분야에서는 28 년 저탄소녹 색성장 을국가의새로운발전패러다임으로선포하면 서본격적으로시작되었다. 기후변화대응종합기본 계획 (28. 9) 과 녹색성장국가전략 및 녹색성장 5 개년계획 (29~213) 을수립하였으며, 29 년 11 월 에는 22 년온실가스배출량전망치 (BAU) 대비 3% 를감축하는국가중기감축목표를설정하였다. 경기도에서는 21 년 경기도기후변화대응종합 계획 (Gyeonggi-do, 21) 을수립하였다. 저탄소사 회실현을위한그린리더십의중심, 경기도 를비전으 로온실가스감축을위해건물, 산업, 수송, 폐기물, 농 업, 산림 녹지, 친환경에너지, 시민참여의 8 개부문에 서 66 개사업의저감대책을수립하였다. 이를온실가 스배출원분류에따라건물, 산업, 수송, 친환경에너지, 농업및토지이용, 폐기물, 흡수원으로구분한후정책 목적에따라 17 개의정책군으로분류하여감축효과를 도출하였다. 3. 사업별대기오염물질및온실가스저감효과분석 3. 1 공편익분석대상사업의분류대기질개선정책과기후변화대응정책간의공편익분석을위해두정책간의사업항목을서로비교하였다. 두분야의정책에서대기오염물질과온실가스의배출량이동시에저감되는사업을먼저선정하고, 각사업에대해대기오염물질및온실가스배출량삭감효과를분석하였다. 그러나두정책간의사업범주가조금씩다르고삭감량산정방식이달라배출량삭감효과를정량적으로분석하는데는상당한어려움이있다. 또한대기질개선정책은연료사용규제, 이동오염원과관련된저감장치보급등실질적인정책에근거하였다면기후변화대응정책은에너지효율개선, 각정책의준수율과친환경에너지보급등에대하여초점이맞춰져있어정책의성격이서로다른측면도있다. 따라서본연구에서는배출량삭감효과를평가하기위해대기질개선정책에따른정량적배출삭감량평가항목을기준으로우선선정하고, 그에따라온실가스삭감량평가가가능한부문들을대응시켜배출량삭감효과를분석하였다. 2차경기도대기질개선대책에서정량적인배출량삭감효과평가가이루어지는항목은 86개사업중 35 개사업이다. 이중온실가스배출량삭감효과를평가할수있는사업은 12개사업으로, 그결과는표 1과같다. 3. 2 대책별온실가스삭감량산정방법각종대책에따른대기오염물질삭감량산정방법은 2차경기도대기질개선정책 (Gyeonggi-do, 214) 에근거하였다. 배출량계산방법은 2차수도권대기환경관리기본계획 의삭감량산정방법을적용하였는데, 여기서는 NIER (27a) 의 대기오염물질배출량산정방법편람 을준용하고있다. 각배출원에대해배출량에영향을미치는사회경제적지표를활용하여전망배출량을산정하고, 다시저감대책별로삭감율이나삭감계수를적용하여삭감량을추정하였다. 사업장부문의저녹스버너설치확대사업과이동오염원부문의친환경차보급, 운행차저공해화사업등은보급물량에따른삭감효과를분석하였다. NIER (27a) 과 Gyeonggi-do (214) 의보고서에산정방법이자세하게기술되어있기때문에본연구에서는온실가스삭감량위주로해당사업의산정방법을기술하였다. 대기오염물질삭감량산정방법은기본적으로해당연도전망배출량에기존연료에서청정연료로전환되는연료간배출계수의비율을고려하여삭감량을산정하고있다. 이에근거하여온실가스삭감량도 26 IPCC 자료의연료별탄소배출계수를활용하여삭감량을추정하였다 (IPCC, 27). 삭감량산정의시간적범
경기도대기질개선정책의온실가스동시저감및그에따른공편익효과분석 573 Table 1. Control measures estimated emission reductions of pollutants in this study. Control measures Pollutants estimated emission reduction Air Pollutants GHGs Point sources Cap and trade program for large point sources SO x, NO x - Tighten emission standards PM 1, PM 2.5, SO x, NO x - Tighten small incinerator management PM 1, PM 2.5, SO x, NO x, VOCs - Augment low-sulfur fuel use PM 1, PM 2.5, SO x - Extend restriction area of solid fuel use PM 1, PM 2.5, SO x, NO x CO 2 Expand subsidy of low-no x burner PM 1, PM 2.5, SO x, NO x CO 2 Fusitive emission management VOCs - Supply lowemission vehicle Hybrid vehicles NO x, VOCs CO 2 Electric vehicles PM 1, NO x, VOCs CO 2 Hydrogen fuel-cell vehicles PM 1, NO x, VOCs CO 2 Tighten vehicles emission standard PM 1, PM 2.5, NO x, VOCs - Mobile sources Management of in-use fleet Transportation demand management DPF retrofit PM 1, PM 2.5, VOCs - Engine retrofit PM 1, PM 2.5, NO x, VOCs CO 2 Scrappage of old car PM 1, PM 2.5, NO x, VOCs CO 2 Supply PM-deNO x device PM 1, PM 2.5, NO x - Supply 3-way catalytic converter NO x, VOCs - Low emission zone PM 1, PM 2.5, NO x CO 2 PM 1, PM 2.5, SO x, NO x, VOCs CO 2 Non-road mobile sources Tighten emission standard Retrofit construction machines Emission reduction from Ships Construction machines PM 1, PM 2.5, NO x, VOCs - Agricultural machines PM 1, PM 2.5, SO x, NO x, VOCs - DPF retrofit PM 1, PM 2.5 - Engine retrofit PM 1, PM 2.5, NO x, VOCs - Mixed fuel engine retrofit PM 1, PM 2.5, NO x - Scrappage of old machines PM 1, PM 2.5, NO x, VOCs - DPF retrofit PM 1, PM 2.5, VOCs - Supply land-based electric PM 1, PM 2.5, SO x, NO x, VOCs CO 2 Non-point sources VOCs, NO x sources VOCs emission control in downtown VOCs - Set VOC limits in laundry solvents VOCs - Recovery of fuel vapors from gas station VOCs - Set VOCs limits in consumer products VOCs - Set VOC limits in solvents, surface coating VOCs - Supply low-no x burner for house-heating NO x - Switching anthracite to clean fuel in private sector PM 1, PM 2.5, SO x, NO x, VOCs CO 2 Set sulfur limit in boiler fuel PM 1, PM 2.5, SO x - Urban and energy management Expand regional combined-energy supply PM 1, PM 2.5, SO x, NO x CO 2 위는 2차경기도대기질개선시행계획과동일하게 215년부터 224년이다. 3. 2. 1 사업장부문사업장대책부문에서온실가스삭감이가능한사업은고체연료사용제한지역확대, 저녹스버너설치지원확대가있다. 고체연료사용제한지역확대는석탄, 목재등의사용을제한하고청정연료로전환하도록유 도하는정책으로온실가스도삭감이가능하다. 2차경기도대기질개선정책에서는동일한발열량이소비되는것을가정하여연료량을추정하고전환되는연료의배출계수차이만큼오염물질배출량이감소되는것으로대기오염물질삭감량을산정한다. 고체연료사용제한지역확대에의한오염물질삭감량 ( 톤 / 년 ) J. Korean Soc. Atmos. Environ., Vol. 33, No. 6, 217
574 김동영 최민애 = 해당연도전망배출량 (BAU) ( 톤 / 년 ) 삭감계수 * 삭감계수 = 1 - ( 청정연료배출계수 / 유연탄배출계수 ) Gyeonggi-do (214) 이러한방법으로온실가스삭감량을산정하기위해국립환경과학원에서산정한유연탄사용량에따른공공열병합시설부문과제조업및건설업부문경기도온실가스배출량에 Ministry of Environment (213) 보고서에제시되어있는공공 민간 지역난방시설부문과연소시설 ( 무연탄, 유연탄 ) 부문의연도별성장계수를적용하여전망배출량을추정하였다. 온실가스삭감계수는유연탄탄소배출계수 25.8 kg/gj, LNG 탄소배출계수 15.3 kg/gj을이용하였고, 동일한발열량이소비되는것을가정하였으므로발열량환산계수는고려하지않았다. 저녹스버너설치지원확대사업은영세사업장에고가의방지시설이아닌저녹스버너를설치함으로써질소산화물을저감하는정책이다. 저녹스버너는에너지절감효과가있기때문에온실가스도저감된다. 대기오염물질삭감량산정방법은저녹스버너보급대수에전환유형별단위삭감량을적용하여산정한다. 온실가스삭감량산정시평균용량은대기질개선정책과동일한값을사용하였고, CO 2 단위삭감량은 NIER (27b) 의자료를참고하였다. 저녹스버너보급대수는 2차경기도대기질개선정책에따르면 215년부터 224년까지 7,635대이다. 3. 2. 2 이동오염원부문교통부문에서온실가스삭감이가능한사업은친환경자동차보급 ( 하이브리드자동차, 전기자동차, 수소연료전지자동차 ), 운행차저공해화 ( 엔진개조, 조기폐차 ), 공해차량운행제한지역운영, 교통수요관리, 선박육전시설이용사업이있다. 친환경자동차보급사업은하이브리드자동차, 전기자동차, 수소연료전지자동차등을보급함으로써화석연료의사용을감소시켜대기오염물질과함께온실가스를감축하는사업이다. 친환경자동차보급에따른온실가스삭감량은 Ministry of Environment (214) 의 1대당온실가스삭감량 ( 승용전기차 2.3톤, 수소차 2.3 톤, 하이브리드차.7톤 ) 에 2차경기도대기질개선정 책의보급대수를적용하여산정하였다. 경기도의 215 년부터 224년까지친환경자동차보급대수는하이브리드자동차 819,88대, 전기자동차 187,855대, 수소연료전지자동차 5,58대이다. 운행차저공해화부문에서온실가스삭감이가능한사업은 LPG 엔진개조와조기폐차가있다. 경유차를 LPG 엔진으로개조하거나노후차를조기에폐차하고신차를구입하게되면저연비차량에서고연비차량으로전환되는것이므로연비차이에따른온실가스삭감량추정이가능하다. LPG 엔진개조부문온실가스삭감량은 NIER (26) 의보고서에서제시하고있는 LPG 엔진개조 1대당 CO 2 삭감량 14 kg을적용하였다. 경기도에서는 215년부터 219년까지총 25,8대에 LPG 엔진개조사업을진행할예정이다. 조기폐차는 저탄소녹색성장기본법 제47조에따른 자동차평균에너지소비효율기준및온실가스배출허용기준 의연차별기준에따른배출계수의차이를도출하여온실가스삭감량계산에적용하였다. 215년부터 219년까지경기도의노후차조기폐차대상자동차는총 125,4 대이고, 화물차를대상으로시행한다. 운행차관리부문의공해차량운행제한지역 (Low Emission Zone, LEZ) 운영은대기오염이심각한지역에서공해차량의운행을제한하는것이기때문에온실가스삭감도가능하다. 2차경기도대기질개선정책에서는런던지역에서추정된배출삭감효과의최소치인미세먼지 4% 저감율을경기도의특별대책지역 ( 가평군, 연천군, 양평군제외 ) 내화물차배출량에적용하여산정하였다. 온실가스삭감량도국립환경과학원에서산정한 213년온실가스배출량을이용하여동일한방법으로산정하였다. 교통수요관리는통행거리를줄이거나승용차이용률을줄임으로써승용차일일평균주행거리감축을통해오염물질배출을줄여나가고자하는대책이다. 2 차경기도대기질개선정책에서는근로자공동통근버스운영, 카셰어링확대, 교통유발부담금현실화및혼잡통행지역확대, 기업체교통수요관리활성화, 공공자전거프로그램활성화, 청정버스정류장설치, 교통 - 환경적합성평가시스템도입추진, 경기도굿모닝버스도입등과같은세부사업을실시할계획이다. 교통수요관리가적절히이루어진다면일일평균주행거리 3% 감축이가능할것이라고판단하고있다. 이를반
경기도대기질개선정책의온실가스동시저감및그에따른공편익효과분석 575 영하여온실가스삭감량은 213년온실가스배출량을기준으로 215년부터연간 3% 씩 1년동안총 3% 를감축한다고가정하였다. 비도로이동오염원중선박부문에서는부두에정박중인선박이보조기관을가동하여전기를발생하는과정에서생기는대기오염물질의배출방지를위해선박이항만에접안하는동안필요한동력을육상에서공급하는육전시설을이용하면연료절감과함께온실가스도삭감이가능하다. 육상전기를사용하기위해서는선박에육상전원을공급받을수있는장치와항만접안시설에서도전원을공급해주는시설이설치되어야한다. 2차경기도대기질개선정책에서는입출항대수에시 군 구할당비, 정박시연료소비량, 배출계수에육전시설이용률 2% 를적용하여대기오염물질삭감량을계산하였다. 온실가스삭감량을산정하기위해활동도는대기질개선정책과동일한자료를사용하였고, 26 IPCC의탄소배출계수를적용하였다. 선박육전시설이용에의한오염물질삭감량 ( 톤 / 년 ) = 입출항대수 ( 대 ) 시 군 구할당비 정박연료소비 (kl) 배출계수 (kg/kl) 1-3.2 Gyeonggi-do (214) 3. 2. 3 생활오염원부문생활오염원부문에서온실가스배출량삭감이가능한대책은민수용무연탄청정연료전환대책이있다. 이는채소및화훼재배시설등에서연료로사용하는무연탄을도시가스로전환해나가는것이주된내용이다. 청정연료로전환하도록보일러교체비를지원하는것으로사업이후에는 LNG를사용하기때문에온실가스배출도줄어든다. 삭감량은무연탄에서 LNG로전환되는연료의배출계수차이만큼오염물질배출량이감소되는것으로산정하였다. 민수용무연탄청정연료전환에의한오염물질삭감량 ( 톤 / 년 ) = 해당연도전망배출량 (BAU) ( 톤 / 년 ) (1 - 청정연료배출계수 / 민수용무연탄배출계수 ) 전환률 (%) Gyeonggi-do (214) 이에근거하여온실가스삭감량을산정하기위해 213년국립환경과학원에서산정한민수용무연탄사용량에따른경기도온실가스배출량에 Ministry of Environment (213) 보고서에제시되어있는주거용시설의민수용무연탄부문연도별성장계수를적용하여전망배출량을추정하였다. 온실가스삭감계수는무연탄탄소배출계수 26.8 kg/gj, LNG 탄소배출계수 15.3 kg/gj을이용하였고, 동일한발열량이소비됨을가정하였으므로발열량환산계수는고려하지않았다. 3. 2. 4 도시및에너지관리부문도시및에너지관리부문에서는집단에너지보급에따른온실가스삭감이가능하다. 집단에너지란 1개소이상의집중된에너지생산시설 ( 열병합발전소, 열전용보일러, 자원회수시설등 ) 에서생산된에너지 ( 열또는열과전기 ) 를주거, 상업지역또는산업단지내의다수사용자에게일괄적으로공급 판매하는사업으로에너지절감및온실가스감축, 대기오염물질감소, 미이용에너지활용등의효과를가지고있다. 2차경기도대기질개선정책에서는집단에너지공급계획에따른단위삭감량을적용하여오염물질삭감량을산정하고있다. 온실가스삭감량도동일한방법으로계산하였다. CO 2 단위삭감량은 Ministry of Trade, Industry and Energy (29) 의지역냉 난방및산업단지의집단에너지공급계획과 CO 2 삭감량을활용하여추정하였다. 2차경기도대기질개선정책에따르면 215년부터 224년까지집단에너지공급계획은지역냉 난방 1,28천호, 산업단지 5개소에적용할계획이다. 3. 3 배출삭감량산정결과 2차경기도대기질개선정책 (Gyeonggi-do, 214) 에의한대기오염물질삭감량은 215년 PM 1 1,11톤, PM 2.5 654톤, SO x 4,42톤, NO x 18,354톤, VOCs 52,19톤이고, CO 2 는 2,9천톤이다. 224년에는각각 3,179톤, 2,355톤, 11,165톤, 12,58톤, 13,983톤, 12,261천톤으로증가하였다. 대기오염물질과온실가스삭감량은표 2와같다. 사업별로는 224년을기준으로 PM 1 과 PM 2.5 는고체연료사용제한지역확대와건설기계배출허용기준강화부문의삭감량이높은것으로나타났다. SO x 삭감량은저녹스버너설치지원확대부문이 3,913톤 (35. %) 이고, 다음으로고체연료사용제한지역확대, 집단에너지보급, 대기오염물질총량관리제강화등의순 J. Korean Soc. Atmos. Environ., Vol. 33, No. 6, 217
576 김동영 최민애 Table 2. Estimated emission reductions of Air Pollutants and CO 2 from Air Quality Management Measures. (unit: air pollutants - ton/yr, CO 2 - thousand ton/yr) Pollutants PM 1 PM 2.5 SO x NO x VOCs CO 2 Year 215 216 217 218 219 22 221 222 223 224 1,11 654 4,42 18,354 52,19 2,9 1,637 1,119 4,965 36,437 55,945 3,32 2,84 1,511 5,897 54,3 62,825 4,53 2,455 1,833 6,5 72,285 74,278 5,514 2,94 2,23 7,474 89,65 88,789 6,77 3,18 2,267 8,13 89,944 99,89 7,733 3,77 2,35 8,851 91,778 1,31 8,981 3,132 2,34 9,39 92,863 11,554 9,969 3,112 2,39 1,432 94,66 12,661 11,235 3,179 2,355 11,165 12,58 13,983 12,261 으로뒤를이었다. NO x 는교통수요관리와대기오염물질총량관리제강화부문의삭감량이높았고, VOCs는도료 VOCs 함량제한및수성도료이용확대부문이가장많은삭감량을나타냈다. CO 2 삭감량은 224년집단에너지보급, 교통수요관리부문의영향이큰것으로분석되었다. 224년기준오염물질별삭감효과가큰상위 1개사업에따른삭감량은그림 1과같다. 4. 공편익분석결과 4. 1 환경비용분석공편익을산출하고사업간의효과크기를비교하기위해앞서산출한대기오염물질및 CO 2 삭감량을먼저환경비용으로환산하였다. 대기오염물질의환경비용은국내여건을반영하여작성된 Ministry of Environment (215a) 의연구결과를사용하였다. 이연구는주요대기오염물질에대한건강위해, 수명단축, 농작물손실, 건물피해등의항목을고려하여유럽 28개국에대해사회적환경비용값을추정한 Ri - cardo-aea (214) 자료를바탕으로국내여건을고려하여우리실정에맞는비용을추정한것이다. Ricardo- AEA (214) 자료는대기오염물질배출에따른전체피해비용의 9% 이상을차지하는건강영향에대한비용의경우지불의사액평가방식으로추정하였고, 건물등에대해서는대기오염물질로인한피해에따른수리비용, 농작물에대해서는농작물손실에대한비용을같이고려하고있다. Ricardo-AEA 자료는유럽에서현재가장널리사용되고있다. Ministry of Environment (215a) 의연구에서는 Ricardo-AEA (214) 자료에서 의사회적환경비용을종속변수로두고자동차수, 인구수, GDP를독립변수로하여회귀분석의한형태인선형함수와비선형함수인로그함수, 지수함수형태를같이고려하여연관성분석을하였다. 5% 유의수준이내의통계적추정계수를도출하고, 이렇게추정된식에국내의자동차수, 인구수, GDP 항목을적용하여우리나라의사회적비용을추정하였다. 이와같이국내여건을반영한대기오염물질의건강영향, 농작물손실, 건물피해에따른사회적환경비용은표 3과같다. PM 2.5 는 1 kg 저감에따른환경비용이 451,284원으로다른오염물질에비해가장크다. 이는 PM 2.5 1톤을저감하면환경개선에따른사회경제적인효과가크다는것을의미한다. PM 1 의경우사회적비용값이제시되지않아본연구에서도산정하지않았다. CO 2 는미국에서가장널리사용되고있는 Whibey (215) 의연구결과값을적용하였다. 214년말을기준으로 CO 2 1톤저감에따른환경비용은 37달러이다. 산출과정중달러를원화로변환하기위해달러당 1,53.12원 (214년평균환율 ) 의환율을적용하였고, 연도별발생하는이자율을고려하기위해 215년의평균회사채수익률 2.983% 를기준으로복리식이율을적용하여편익을산출하였다. 그결과, 215년부터 224년까지 2차경기도대기질개선정책으로인한대기오염물질삭감시연평균 4조 7,92억원의편익이발생하는것으로분석되었다. CO 2 배출삭감량에따른연평균사회적편익은 3,452억원이다. 대기오염물질과 CO 2 의연평균사회적편익을합하면총 5조 1,354억원으로추정되고, 표 4와같다. 오염물질중 NO x 의사회적편익이 3조 4,19억원 (66.4%) 으로가장높았고, 다음으로 PM 2.5 가 8,528억
577 경기도 대기질 개선 정책의 온실가스 동시 저감 및 그에 따른 공편익 효과 분석 PM1 ton/yr SOx 5 1, ton/yr 5, VOCs ton/yr 5, 1, PM2.5 ton/yr 2 4 2, 4, NOx CO2 ton/yr thousand ton/yr 1, Fig. 1. The 1 most effective measures in reduction of air pollutants and CO2 emissions estimated in year 224. Table 3. The marginal social cost of air pollutants emission reduction. (unit: won/kg) %), 사업장 관리 부문이 1조 628억 원 (2.7%), 도시 및 Category PM2.5 SO2 NOx VOCs Marginal social cost 451,284 37,459 45,971 2,825 리 부문이 3,217억 원 (6.3%)이었다. Ministry of Environment (215a) 원 (16.6%), CO2가 3,452억 원 (6.7%), SOx가 2,888억 원 (5.6%), VOCs가 2,377억 원 (4.6%) 순이었다. 부문 별로는 이동오염원 관리 부문이 3조 4,141억 원 (66.5 에너지 관리 부문이 3,368억 원 (6.6%), 생활오염원 관 경기도 대기질 개선 정책에 대한 대기오염물질 및 온실가스 연계 사업의 연평균 사회적 편익은 총 2조 7,54억 원으로 나타났다. 이 중 64%가 NOx에 의한 것으로 1조 7,316억 원이고, 다음으로 PM2.5 3,928억 원 (14.5%), CO2 3,452억 원 (12.8%)이다. 세부 대책별로는 교통수요관리 부문의 사회적 편익 J. Korean Soc. Atmos. Environ., Vol. 33, No. 6, 217
578 김동영 최민애 Table 4. Annual average social benefits of pollutants emission reduction in Gyeonggi-do. (unit: million won) Control measures Total PM 2.5 SO x NO x VOCs CO 2 Point sources Mobile sources Non-point sources Urban and energy management 1,62,764 3,414,88 321,74 336,846 22,91 61,46 7,514 32,724 211,929 29,745 9,6 38,38 584,51 2,641,145 92,8 93,238 15,667 14,766 27,32 48,567 117,972 5,857 172,846 Total 5,135,438 852,788 288,772 3,41,91 237,735 345,241 Table 5. Estimated annual average social benefits of emission reduction with air quality management measures in Gyeonggi-do. (unit: million won) Control measures Total PM 2.5 SO x NO x VOCs CO 2 Transportation demand management Scrappage of old car Expand regional combined-energy supply Extend restriction area of solid fuel use Expand subsidy of low-no x burner Supply hybrid vehicles Low emission zone Supply land-based electric of ships Engine retrofit Switching anthracite to clean fuel in private sector Supply electric vehicles Supply hydrogen fuel-cell vehicles 89,718 57,891 336,846 297,917 215,938 133,39 121,68 16,825 6,367 21,391 12,652 414 65,279 35,528 32,724 156,847 17,512 33,97 32,159 12,281 7,365 1,745 38,38 8,79 77,455 27,958 7,694 738,495 47,454 93,238 2,373 113,23 119,823 76,55 46,238 47,884 473 5,254 245 1,496 988 27 78 155 3 114 2 83,73 921 172,846 4,619 7,948 13,541 11,916 391 48 5,857 7,285 168 Total 2,75,419 392,791 232,97 1,731,555 2,862 345,241 이연평균 8,97억원 (32.9%) 으로가장많았고, 노후차조기폐차부문이 5,79억원 (18.8%), 집단에너지보급이 3,368억원 (12.5%), 고체연료사용제한지역확대부문이 2,979억원 (11.%) 으로뒤를이었다. 대기오염물질및온실가스연계사업의연평균사회적편익과비율은표 5, 그림 2와같다. 4. 2 경제성분석대기오염물질및온실가스의동시저감에따라발생하는공편익의경제성을살펴보기위해 2차경기도대기질개선정책 (Gyeonggi-do, 214) 의투자예산과비교하였다. 2차경기도대기질개선정책에따른투자예산은정부와지자체가투자하는공공부문의예산만을고려한것으로민간부분은고려되지않았다. 이로인해실제투자되는전체비용에따른경제성을분석하기에는한계가있다. 하지만두가지정책의저감효과를함께고려하여얼마만큼의경제성을나타내는지보여주는것만으로도의미가있다하겠다. 2차경기도대기질개선정책에서투자예산이명확 하게제시된대책은저녹스버너설치지원확대, 노후차엔진개조, 노후차조기폐차, 공해차량운행제한지역운영, 교통수요관리부문이다. 계획기간 1년동안 (215~224년) 의투자예산을연평균으로계산하여비교하였다. 그러나친환경자동차보급과선박육전시설이용, 집단에너지보급부문은투자예산이책정되어있지않다. 친환경자동차보급부문은 Ministry of Environment (215b) 자료의승용전기차 1,2만원 / 대, 하이브리드차 1만원 / 대, 수소차 2,75만원 / 대를적용하여연평균투자예산을산출하였다. 선박육전시설이용부문은 Headline Jeju (214) 에제시된선박육전시설의예산을적용하였다. 집단에너지보급부문은 Ministry of Trade, Industry and Energy (29) 의지역난방과산업단지집단에너지의공급계획에따른투자비소요액으로단가를산출하여적용하였다. 그결과지역난방은 1호당 2백만원, 산업단지집단에너지는 1개소당 543억원이소요된다. 고체연료사용제한지역확대와민수용무연탄청정연료전환부문은비예산
경기도대기질개선정책의온실가스동시저감및그에따른공편익효과분석 579 Total (%) 5 PM2.5 (%) 5 NO x (%) 1 2 3 4 5 CO2 (%) 2 4 6 Fig. 2. Social benefit/cost ratios of control measures and pollutants. 사업으로이를제외하고공편익에따른경제성을분석하였다. 대기오염물질및온실가스공편익에따른경제성분석결과는표 6과같다. 대기오염물질및온실가스저감사업의투자비대공 편익비율은 3.8로분석되었다. 특히선박육전시설이용부문의투자비대편익비율이 821.7로가장높았고, 공해차량운행제한지역운영과교통수요관리부문도각각 119.6, 82.1로비용효과가매우컸다. 순편익은 J. Korean Soc. Atmos. Environ., Vol. 33, No. 6, 217
58 김동영 최민애 Table 6. Annual average cost effectiveness analysis based on control measures. Social Control measures benefit Investment budget (unit: million won) B/C ratio Netbenefit Point sources Extend restriction area of solid fuel use Expand subsidy of low-no x burner 297,917 215,938-7,874-27.4-28,64 Mobile sources Supply hybrid vehicles Supply electric vehicles Supply hydrogen fuel-cell vehicles Engine retrofit Scrappage of old car Low emission zone Transportation demand management Supply land-based electric of ships 133,39 12,652 414 6,367 57,891 121,68 89,718 16,825 81,99 225,426 15,345 9,113 26,983 1,12 1,846 13 1.6.1. 6.6 18.8 119.6 82.1 821.7 51,482-212,774-14,931 51,254 48,98 12,56 879,872 16,695 Non-point sources Switching anthracite to clean fuel in private sector 21,391 - - - Urban and energy management Expand regional combined-energy supply 336,846 244,191 1.4 92,655 Total 2,386,111 622,83 3.8 1,763,281 총 1 조 7,633 억원으로나타났다. 4. 3 시사점 2 차경기도대기질개선정책의시행에따라대기오 염물질배출량이삭감되면전체적으로연평균 4 조 7,92 억원의편익이발생한다. 여기에부수되는 CO 2 삭감량에따른사회적편익을추가하면연평균 5 조 1,354 억원으로 7.2% 가증가하게된다. 사업장관리 부문은대기오염물질삭감에따라 1 조 142 억원의편 익이발생하였는데, CO 2 삭감에따른편익추가시 1 조 628 억원으로 4.8% 증가하였다. 이동오염원관리부문 은 3 조 2,961 억원에서 CO 2 편익을추가하여 3 조 4,141 억원으로 3.6% 증가, 생활오염원관리부문은 3,159 억 원에서 CO 2 편익을추가하여 3,217 억원으로 1.9% 증 가율을보였다. 도시및에너지관리부문은 CO 2 삭감 에따른편익을추가하면 2 배이상사회적편익이증 가하는것으로나타났다. CO 2 공편익발생에따른부 문별연평균사회적편익변화는그림 3 과같다. 세부사업별로는전기자동차보급부문이 CO 2 삭감 에따른사회적편익추가로 2.4 배증가하였고, 다음으 로집단에너지보급이 2.1 배, 수소연료전지자동차보 급이 1.7 배, 민수용무연탄청정연료전환부문이 1.4 배순으로증가하였다. 반면저녹스버너설치지원확 대사업, 노후차엔진개조와조기폐차, 선박육전시설 이용부문은 CO 2 삭감에따른사회적편익을추가하여 도값이크게변하지않았다. 2차경기도대기질개선정책에따른투자예산은 Gyeonggi-do (214) 보고서에따르면 215년부터 224 년까지총 2조 8,725억원이소요될전망이다. 전체대기오염물질및온실가스배출삭감에따른연평균사회적편익 5조 1,354억원과투자예산에따른투자비대편익비율은 17.9, 순편익은 4조 8,482억원으로분석되었다. 2차경기도대기질개선정책이순조롭게시행된다면대기오염물질과함께온실가스삭감효과로경제성은더욱커질것으로판단된다. 5. 결론이연구에서는경기도에서추진하고있는대기질개선정책과기후변화대응정책에서동시에대기오염물질과온실가스저감이일어나는정책에대하여배출삭감량을분석하고, 그에따른사회적비용을분석하여비교하였다. 2차경기도대기질개선정책에의한대기오염물질삭감량은 224년을기준으로 PM 1 3,179톤, PM 2.5 2,355톤, SO x 11,165톤, NO x 12,58톤, VOCs 13,983 톤이다. 이와함께 CO 2 삭감량은 12,261천톤으로추정되었다. 기후변화대응정책과대기질개선정책중에서온
경기도대기질개선정책의온실가스동시저감및그에따른공편익효과분석 581 Billion won 12 1 8 Point sources increases of 4.8% 163 Billion won 4 35 3 25 Mobile sources increases of 3.6% 3414 6 4 2 114 2 15 1 5 3296 Air pollutants Air pollutants+co2 Air pollutants Air pollutants+co2 Billion won 35 3 25 2 15 1 5 Non-point sources increases of 322 1.9% 316 Billion won 4 35 3 25 2 15 1 5 Urban and energy management 164 increases of 2.1 times 337 Air pollutants Air pollutants+co2 Air pollutants Air pollutants+co2 Fig. 3. Change of social benefit with additional CO 2 reduction. 실가스와대기오염물질에대한배출량저감이동시에일어나는정책은전체 8여개사업중 12개사업이었다. 온실가스와대기오염물질배출량저감에따라발생하는공편익은연평균 2조 7,54억원규모로추정되었다. 교통수요관리부문의사회적편익이연평균 8,97 억원으로가장많았고, 노후차조기폐차, 집단에너지보급부문이뒤를이었다. 수소연료전지자동차보급과전기자동차보급, 민수용무연탄청정연료전환부문은각각 4억원, 127억원, 214억원으로사회적편익이가장낮은사업으로나타났다. 전체적으로경기도대기질개선정책에서 2조 8,725 억원의공공투자에따라대기오염물질삭감시연평균 4조 7,92억원의편익이발생하였다. CO 2 삭감에따른사회적편익을추가하면연평균 5조 1,354억원으로 7.2% 증가하게된다. 대기오염물질및온실가스공편익에따른사회적편 익을연평균투자예산과비교해보았을때, 투자비대편익비율은 3.8 정도인것으로분석되었다. 선박육전시설이용부문의투자비대편익비율이 821.7로경제성이가장높았고, 공해차량운행제한지역운영과교통수요관리부문도각각 119.6, 82.1로비용효과가매우큰것으로나타났다. 수소연료전지자동차보급과전기자동차보급은각각.,.1로비용효과가낮게평가되었다. 이연구는현재경기도에서추진되고있는대기질개선정책과기후변화대응정책에서서로유사정책들간에발생하는공편익을실증적으로분석하고결과를제시하였다는데의의가있다. 이를통해기후대기분야정책의정책효과분석방법을정립하고, 공편익에기초한정책상관성분석을통해주요정책간의효과, 우선순위등의평가가가능하다는것을보여주었다고판단된다. 향후국가및지자체단위에서추진되는기 J. Korean Soc. Atmos. Environ., Vol. 33, No. 6, 217
582 김동영 최민애 후대기분야정책에서각사업들간의효율성을판단할수있는근거가될수있을것으로기대된다. 그러나연구과정에서분야별로배출삭감량, 사회적비용, 투자예산등분석방법이정립되지않은부분이있었고, 그에필요한각종자료나지표등이미비한부분도매우많았다. 이는분석결과의불확실성을높이는요인이되므로향후이와관련된추가적인연구가필요하다. 또연구범위를수도권단위나전국단위로확장하여보다보편적인결론에이르도록확장할필요가있다. References Gyeonggi-do (21) A master plan for climate change adaptation in Gyeonggi-do. Gyeonggi-do (214) Implementation plan of Gyeonggi-do for 2 nd air quality management policy in Seoul metropolitan area. Headline Jeju (214) http://www.headlinejeju.co.kr/news/arti cleview.html?idxno=26527 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (27) 26 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Ministry of Environment (213) The 2nd basic plan for im - provement of air quality in Seoul metropolitan area. Ministry of Environment (214) Supply of eco-friendly vehicles for environment and economic growth. Ministry of Environment (215a) A study on the re-evaluation of social cost by air pollutants reduction. Ministry of Environment (215b) Eco-friendly vehicles. Ministry of the Environment, Japan (29) The Co-benefits Approach of GHG Emission Reduction Projects. Ministry of Trade, Industry and Energy (29) The 3 rd master plan for regional energy supply. National Institute of Environmental Research (NIER) (26) Evaluation of CO 2 reductions by air quality management policy in Seoul metropolitan area. National Institute of Environmental Research (NIER) (27a) Guidelines for air pollutants emission estimation for CAPSS (Clean Air Policy Support System). National Institute of Environmental Research (NIER) (27b) Performance evaluation of low-no x burner supply. National Institute of Environmental Research (NIER) (215) Annual Report of Air Quality in Korea, 214. Overseas Environmental Cooperation Center (OECC) (28) Co-benefits Approach to Climate Change and CDM in Developing Countries, Ministry of Environment, Japan. Ricardo-AEA (214) Update of the handbook on external costs of transport. Shrestha, R.M., Pradhan, S. (21) Co-benefits of CO 2 emission reduction in a developing country, Energy Policy, 38(5), 2586-2597. Voorhees, A.S., Sakai, R., Araki, S., Sato, H., Otsu, A. (21) Cost-benefit analysis methods for assessing air pollution control programs in urban environment - a review, Environmental Health and Preventive Medicine, 6, 63-73. Whibey, J. (215) Understanding the Social Cost of Carbon - and Connecting It to Our Lives. World Health Organization (WHO) (216) Ambient Air Pollution Database.